牙齿磨耗试验机的设计

　　0 引 言

　　人工口腔试验机广泛用于口腔医学研究、医学教学、人造牙齿类等部门, 通过试验测定, 不仅能定量评价人造牙齿的磨损现象, 而且能为人造牙齿、牙齿修复材料的配方设计提供重要的评价反馈信息; 从而得出一个可以依据的直观现象, 用来改进产品的性能、产品的结构、原料的合成等。

　　根据我们所掌握的信息, 目前国内还没有这样的仪器, 专门用于口腔类医学教研实验室及相关生产单位。以往科研机构、生产牙膏牙刷的单位都是从国外买进此类产品。国外产品是依据此国国情实际情况而生产的, 操作使用上往往顺应国外习惯开展工作; 对我国科研单位和生产单位的试验、生产极为不便。对于研究口腔内牙齿间的相互作用的磨耗类实验仪器,国外论文提出一种牙齿模拟装置, 是由空气压力推动, 在模拟腔中注入5～55℃的水, 对牙齿填充材料及牙齿实行模拟咬合的模拟器, 其结构相当复杂。人工口腔试验机的设计, 不仅对牙齿与牙齿的磨耗可有实验数据提供, 而且能对同种牙齿材料置于不同口腔环境的磨损也可提供比较数据。

　　1 研制开发方案[1]

　　人工口腔试验机的动作实现及电器控制: 设计人工口腔试验机的技术问题是怎样模拟人类牙齿对食物的咀嚼动作: 既要有上下牙对食物的作用力, 又要有上下牙间的相对位移。在国内尚未有牙齿磨耗类的仪器可供借鉴。国外同类仪器的上下牙相对位移, 是以电气线路控制电机来实现的; 而上下牙的咬合动作是两个电机带动两个丝杠, 并要求电机要有正反转向;设计复杂, 不宜推行。与国外仪器相比较, 我们的人工口腔试验机所用的电机减少为一个, 改变上下牙对食物的作用力及牙向位移动作的实现方式, 使得整个仪器简单, 易于控制。我们的设计要求咬合频率可变, 以可变速的同步电机来实现。通过与电机相连的可调速电器箱上的旋钮来调整电机的转速, 从而达到频率改变的要求。再者, 配以计数器, 可为试验提供相关数据。有了这个计数器, 不但能体现咀嚼频率, 也能为试验提供更加确切的实验数据。

　　2 设计中的关键技术

　　人工口腔试验机可分为: 动作部分、电器部分、框架部分。电器部分与框架部分相对简单。框架部分依动作部分而定。设计中要解决的关键技术为: 模拟人类口腔系统; 模拟上下牙的咀嚼动作; 模拟下牙的位移动作; 模拟下牙的复位动作; 上下牙间的咬合频率数字显示。

　　2.1 电器部分设计

　　电器部分, 要求频率可变, 采用可变速的同步电机实现, 通过电机的可调速电器箱上的旋钮调整电机转速, 从而达到频率可变的要求。再者配以计数器, 可为试验提供相关数据。